Лекция 1. Определение науки «климатология» и «метеорология».

1. Метеорология и климатология. Климат. Положение метеорологии и климатологии в системе наук, их практическое значение.

Метеорологией называется наука об атмосфере, о ее составе, строении, свойствах и протекающих в ней физических и химических процессах.

Теоретической основой метеорологии служат общие законы физики и химии, записанные применительно к атмосфере. Главными задачами метеорологии являются описание состояния атмосферы в данный физический момент времени и прогноз ее состояния на будущее. В некоторых случаях возникает необходимость восстановить состояние атмосферы в прошлом.

Климатологией называется раздел метеорологии, в котором изучаются закономерности формирования климатов, их распределения по Земному шару и изменения в прошлом и будущем.

Введение в научную литературу термина «климат», который дословно означает «наклонение, наклон», восходит ко II в. до н.э. Так назвал древнегреческий астроном Гиппарх из Никеи (190–120 гг. до н.э.) каждую из пяти зон, на которые он разделил Землю. Гиппарх выделил на Земле 5 климатических зон, зависящих от наклона солнечных лучей.

Представления Гиппарха и его последователей о том, что природные или климатические условия зависят только от наклона солнечных лучей или высоты Солнца над горизонтом, господствовали вплоть до начала XIX в. А. Гумбольдт (1769–1859) в своем труде «Космос» дал новое определение понятия «климат», которое учитывало влияние океана с его течениями. Впоследствии была всесторонне развита и детализирована, прежде всего, в трудах В. Докучаева (1857–1903 гг.) теория широтной, а затем и вертикальной географической, в том числе и климатической, зональности поверхности суши.

Теперь, когда остроумное древнегреческое определение климата ушло в прошлое, климатом называется статистическая совокупность состояний, проходимых системой «атмосфера–океан–суша–криосфера–биосфера» за периоды времени в несколько десятилетий. В таком понимании климат есть понятие глобальное. Под климатом в узком смысле слова, или локальным климатом, понимают совокупность атмосферных условий за многолетний период, свойственных тому или иному месту в зависимости от его географической обстановки.

Климат, являясь одной из физико-географических характеристик среды, окружающей человека, решающе влияет на хозяйственную деятельность людей: на специализацию сельского хозяйства, размещение промышленных предприятий, воздушный, водный и наземный транспорт и т.п.

Использование в метеорологии и климатологии точных физических законов и сложного математического аппарата роднит эту науку с физико-математическими науками. В то же время все атмосферные движения протекают на планете Земля с характерными только для нее очертаниями материков и океанов, строением рельефа, распределением рек, морей, ледникового, снежного покровов и растительности. Это определяет географичность метеорологии и климатологии и их вхождение в комплекс географических наук.

2.Основные этапы истории развития метеорологии и климатологии.

Начало истории развития метеорологии уходит в глубокую древность. Упоминания о различных метеорологических явлениях встречаются у большинства народов древности. По мере развития цивилизации в Китае, Индии, странах Средиземноморья делаются регулярные попытки метеорологических наблюдений, появляются отдельные догадки о причинах атмосферных процессов и зачаточные научные представления о климате. Первый свод знаний об атмосферных явлениях был составлен Аристотелем, взгляды которого затем долго определяли представления об атмосфере.

В средние века регистрировались наиболее выдающиеся атмосферные явления, такие как катастрофические засухи, исключительно холодные зимы, дожди и наводнения. В эпоху великих географических открытий (XV - XVI вв.) появились климатические описания открываемых стран.

Научное изучение атмосферы началось с XVII в. и совпадало с периодом бурного развития естественных наук. Были изобретены термометр (Галилей, 1597 г.), барометр (Торичелли, 1643 г.), дождемер, флюгер. М. В. Ломоносов в середине XVIII в. изобрел анемометр для измерения скорости ветра, разработал схему образования грозы.

Регулярные метеорологические наблюдения в России стали проводиться при Петре I. В 1849 г. в России было открыто первое в мире научное метеорологическое учреждение - Главная физическая (ныне Геофизическая) обсерватория имени А. И. Воейкова. В XIX в. начинает развиваться сеть метеорологических станций. В 50-е годы XIX в. получила развитие синоптическая метеорология. Во второй половине XIX в. стала создаваться сеть наземных станций, развитие которых связано с именами Г. И. Вильда и М. А. Рыкачева.

С появлением летательных аппаратов люди получили возможность изучения атмосферы в слоях, удаленных от земной поверхности. В 1930 году советский ученый П. А. Молчанов изобрел радиозонд, что позволило дополнить наземные наблюдения на метеорологических станциях аэрологическими наблюдениями.

С середины XX в. в практику метеорологических наблюдений стали входить метеорологические радиолокаторы, ракетное зондирование атмосферы. Современные методы прогноза погоды не обходятся без информации, получаемой с метеорологических искусственных спутников Земли.

Важный этап в развитии климатологии - внедрение картографического метода: с его помощью оказалось возможным выявлять основные закономерности распределения метеорологических элементов на больших пространствах, соизмеримых с материками. Первая карта изотерм земного шара была создана А. Гумбольтом (1817 г.), а карты изобар, отображающие распределение атмосферного давление, были построены Буханном в 1869 г.

Одна из первых классификаций климатов была предложена В. П. Кёппеном.

Основоположником климатологии в России был А.И. Воейков (1842-1916 гг.). Его работы «Ветры земного шара», «Климаты земного шара» и другие определили уровень не только российской, но и мировой науки о климате и не потеряли научного значения до настоящего времени.

Следующий этап развития метеорологической службы в нашей стране начался с принятия в 1921 г. декрета «Об организации метеорологической службы в РСФСР» В 1929 г. Совет народных Комисаров принял решение об объединении метеорологической и гидрологической служб и создании Единой государственной гидрометеорологической службы. В 1979 г. Главное управление гидрометеорологической службы было реорганизовано в Государственный комитет по гидрометеорологии и контролю природной среды.

В связи с нарастающими темпами загрязнения окружающей среды, особенно за последние 50-60 лет, в значительной мере под влиянием хозяйственной деятельности человека возникла необходимость контроля и управления процессами антропогенного загрязнения. Для этого в нашей стране, как и в других развитых странах, была создана специальная служба, занимающаяся контролем загрязнения природной среды, включая атмосферный воздух. В настоящее время на территории России органом государственного управления в области гидрометеорологии и контроля над загрязнением природной среды является федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.